潮流计算收敛性问题研究综述

阐述了研究电力系统潮流不收敛问题的重要意义,分析了潮流计算不收敛的两种可能性:潮流病态和潮流无解,然后分别从这两个方面进行了综述。文中通过对已有研究方法的比较,总结了其中的不足,并提出几点建议完善潮流计算不收敛问题的研究,最后指出了以后的研究重点。     

电力系统潮流收敛性的实用性改进

本讨论在能量管理系统的高级应用软件设计中改进潮流计算的收敛性问题。实用中潮流不收敛的主要原因是：缓冲机设置不当、初始功率不平衡和环网开断。改进措施是：合理选择缓冲机位置、预先处理不平衡功率和专门处理环网开断算法。通过对华北、华中、山东和华东等电网的实际计算，证明了新潮流软件的收敛性能得到了极大的提高。     

大规模电力系统潮流计算收敛性诊断与调整方法

在对大规模电网进行潮流仿真时,容易出现潮流计算不收敛的情况。针对潮流计算不收敛时难以定位关键影响因素的问题,通过分析迭代中间数据的变化规律,建立判别潮流计算收敛性的指标,提出一种导致潮流计算不收敛关键因素的辨识方法,并基于潮流收敛域,对辨识得到的关键因素进行修正,为运行人员进行潮流调整提供直观的参考依据。通过对某省220 kV及以上电压等级电网和欧洲13659节点系统进行仿真计算,验证了所提方法的有效性。     

一类潮流计算无解的实用性调整研究

现代电力系统具有远距离、重负荷、大区联网的特点。随着竞争机制的逐步引入,电网接近极限运行状态,该状态下的潮流方程易出现无解的情况。文中通过分析电力系统潮流无解问题,指出潮流无解的原因可以归结为电网的某一条或几条薄弱输电通道超过其输送极限。基于此,提出一种潮流计算无解时的实用性调整方法:利用降出力法求得最薄弱的输电通道,然后通过提高负荷功率因数来确保系统的无功平衡,并且结合灵敏度来调整发电机出力、切除部分负荷,使潮流计算得到收敛解。对华中电网的测试验证了该方案的可行性和准确性。     

大规模电网运行方式调整潮流计算及病态诊断

调度和运行方式计算人员经常面临方式变化和调整,迫切需要自动诊断病态潮流并进行运行方式调整潮流计算。为此,文中提出一套工程实用的操作后不平衡功率分摊模拟、潮流数据检查、潮流初值给定、潮流求解病态特性自动识别、病态潮流自动调整的运行方式调整潮流计算方法。采用牛顿—拉夫逊迭代过程中电压幅值和相角衰减指标特性和大小识别病态特征,依据病态特征建立基于内点法最优潮流的病态潮流和无解潮流的自动调整模型,实现大电网运行方式调整潮流计算。采用所提方法对IEEE 14节点系统和实际系统数据进行了病态潮流诊断指标和特征确定及潮流自动调整,结果分析验证了该方法的正确性和有效性。     

极坐标系准最优乘子病态潮流解法研究

本文提出的极坐标系准最优乘子牛顿法病态潮流算法，相对于以往极坐标系病态潮流算法而言，有明显进展，本文算法十分简捷，计算精度高，易于纳入常规牛顿一拉夫逊潮流算法，且附加计算量极少。本文的研究还解决了牛顿一拉夫逊潮流算法对初值的敏感性问题。对国内１１４节点的实际电力系统十余种运行方式及对典型的１１节点、１３节点和４３节点系统所作的计算，验证了本文算法的有效性。     

配电网模糊潮流计算方法及其收敛性研究

针对配电系统中存在的大量不确定因素,提出一种改进的配电网模糊潮流支路前推回代法,充分考虑负荷的模糊性对潮流计算的影响,使算法能应用于复杂的实际配电系统。算法线性收敛,计算速度快,计算结果采用梯形模糊隶属函数来表达,能更准确的反映负荷模糊性对于各个节点电压和功率的影响。对算法收敛性进行分析和证明,给出算法的收敛判据并证明当满足收敛条件时必存在唯一平衡收敛点,同时给出收敛误差方程。在美国PG&E的69节点配电系统上的仿真结果表明,与确定性支路电流法和基于蒙特卡洛随机抽样的支路前推回代法相比,模糊支路前推回代法的计算结果能更准确地反映出更多的系统信息,验证了研究结论的正确性和实用性。     

发输配全局潮流计算第二部分:收敛性、实用算法和算例

主从分裂法是一种适合于全局潮流计算的基本算法,文章对该算法的收敛性进行了理论研究,给出了实用的收敛性分析方法,讨论了该算法的收敛机理,研究了实用迭代算法的构造,提出了两类不同特点的主从分裂迭代算法,并通过算例,验证了关于全局潮流问题和主从分裂法的一些重要观点和结论。     

基于功率下垂节点与两步式分析的扩展潮流计算模型

为实现大电网潮流计算无解时的可靠调整,提出一种基于功率下垂节点与两步式分析的扩展潮流计算模型。首先定义功率下垂节点并讨论其在不同场景下对潮流收敛性的影响;给出考虑功率下垂节点的扩展潮流计算模型的定义式,并通过简单算例验证模型恢复潮流可解性的有效性;为确定节点转换逻辑,提出两步式分析方法,将网络划分为PQ子网与PV子网,从电压与功角两个角度来确定需要进行类型转换的节点;进行状态回溯计算,通过回溯点处的左特征向量确定动作发电机,并确定调整方案。在IEEE 118节点系统与TEXAS 2000节点系统进行仿真,并与基于内点法的最优潮流（OPF）法等多种方法进行对比,验证所提策略的有效性与优越性。     

潮流数值计算的快速线性法及收敛性改进

1 引言 在电力系统的潮流解算中,目前采用了多种不同的方法,诸如弱收敛高斯—塞德尔法,牛顿法,快速解耦法等,但这些方法都很大程度上取决于算法的初始值,初始值越接近于解,则收敛的越快。本文介绍一种快速线性潮流计算方法,这种快速线性法考虑了在P—D和Q—V之间的耦合,并用潮流方程组的近似线性解做为算法的初始值,使得快速收敛且内存的需求几乎和快速解耦法相同。     

多平衡机潮流计算在调度员潮流中的应用

在调度员潮流中。多平衡机潮流计算比常规潮流计算更加符合电力系统的实际情况。计算结果更为准确。围绕系统不平衡功率的计算,提出了多平衡机潮流计算的三种算法：静态法、准动态法和基于动态潮流理论的动态法。并对每一种算法进行了详细介绍。平衡机群中各平衡发电机进行不平衡功率的分配可以采取多种分配方式。且需要考虑发电机有功出力的限制。对照IEEE14节点标准系统的测试结果表明本文的计算方法是有效、可行的。     

一种独立电力系统三相潮流计算新方法

针对独立电力系统的特点,在分析3种传统潮流算法在独立电力系统分析中不足的基础上,提出一种适合于独立电力系统的潮流计算方法——改进的前推回代算法,对传统的前推回代算法进行了3点改进.为解决在有些连接方式下,变压器互节点导纳子矩阵奇异,导致潮流计算时前推回代过程无法进行的问题,提出一种新的统一变压器模型,基于叠加原理实现了含局部弱环的辐射状网络的潮流计算.所提出的算法成功解决了独立电力系统潮流计算的问题.并通过典型算例验证了所提算法的有效性.     

大型船舶电力系统分布式并行潮流计算方法

提出一种大型船舶电力系统分布式并行潮流算法,将电网划分为供电网络和辐射状配电网络两个潮流计算层次,定义了层次之间的接口方程及基于牛顿-拉夫逊法和前推回推法的两层网络交替迭代求解模型.为提高潮流求解的效率,将电网划分多个供电区域,并将全网的潮流计算任务分配给相应的计算单元,采用分布式并行计算方式求解全网潮流.对典型船舶电力系统的测试结果表明,该算法较传统潮流计算方法具有更好的收敛性和计算速度,适用于求解大型船舶电力系统潮流问题.     

A method of stochastic load flow calculation

Contents The paper presents a new method of the stochastic a.c. load flow calculation. The mathematical model is presented and the equations of solution are derived. The interpretation of the model is discussed and the numerical algorithm for its solution is given.

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Ein verfahren zur berechnung des stochastischen leistungsflusses

Übersicht In der vorliegenden Abhandlung wird eine neue Methode zur Berechnung des stochastischen Leistungsflusses bei Wechselstrom beschrieben. Das entsprechende Modell wird besprochen und seine Deutung wird diskutiert. Die die Lösung beschreibenden Gleichungen und das anzuwendende Algorithmus für die numerische Auswertung werden angegeben.

     

A new formulation for load flow solution of power systems with series FACTS devices

This paper addresses the solution of load flow equations for a power system with series flexible AC transmission systems (FACTS) devices. A novel formulation of equations using dual state variables (current magnitude and angle) and dual control variables (series injected real power and series voltage in quadrature with current) for series devices is proposed. These specifications can be related to transmission line loading and device limits. Specifications like power flow through a series device can also be handled using this formulation. The load flow equations are solved using Newton-Raphson technique. A decoupled formulation is also proposed. Case studies are carried out on IEEE test systems with several types of specifications to validate the method.     

A multiphase harmonic load flow solution technique

The operation of nonlinear devices under unbalanced load conditions may cause harmonic problems in power systems. A computer-based multiphase harmonic load flow solution technique for analyzing such problems is described. The harmonic load flows are obtained from iterations between the Norton equivalent circuits of the nonlinear elements and the linear network solutions at harmonic frequencies. Harmonics generated by static VAr compensators with thyristor-controlled reactors under unbalanced load conditions are used to illustrate the method     

An improved hybrid load flow calculation algorithm for weakly-meshed power distribution system

An improved hybrid load flow calculation algorithm and its simplified and approximate version have been presented in this paper for weakly meshed distribution systems with PV nodes. The link branches, slack buses and PV nodes can be dealt with together with a combined matrix. The calculation accuracy of the proposed methods equals to that of Newton–Raphson method and loop theory based method. The method has relatively faster calculation speed because of the real-number matrix operations. Furthermore, because the coefficient matrices are constants for meshed networks, the proposed simplified and approximate version has less calculation time than other methods. The numerical tests proved that the new method provides a simpler, more robust, and potentially faster solution to handle complex meshed distribution networks with a high amount of dispersed generators.     

基于自适应幂级数初始点的电力系统全纯嵌入潮流并行计算

在利用全纯嵌入潮流计算方法求解电力系统潮流时,若平启动的电压幂级数初始点远离系统潮流解实际值,则易导致计算量增大,且在求解各节点电压的过程中,传统基于中央处理器(CPU)串行计算架构的计算耗时较长。提出一种基于自适应幂级数初始点的全纯嵌入潮流并行计算方法。根据系统节点导纳矩阵和平衡节点电压自适应调整系统全纯嵌入潮流的幂级数初始点,构建基于自适应幂级数初始点的全纯嵌入潮流计算模型,以加快电压幂级数的收敛。借助多核CPU计算平台实现各节点电压Padé近似的并行化,以提高系统潮流方程的求解效率。不同规模测试系统的仿真结果表明,所提方法可实现电力系统全纯嵌入潮流的高效、准确求解。